澳大利亚珀斯市,力拓集团远程营运中心。
中心顶端巨大超长的屏幕上,红绿黄等各种灯光不停闪烁,展示着15座矿山、4个港口和24条铁路之间铁矿石运输流程的各种进度。哪列火车在装(卸)矿石,还有多长时间装(卸)完;哪一列火车正在行驶中,还有多长时间到达港口;哪个港口正在装船,已装了多少吨等等……一切清清楚楚,仿佛置身科幻大片。
但真正的皮尔巴拉矿区,远在1500公里之外。矿山上各种庞大机械的一举一动,包括无人驾驶机械,都在珀斯控制室内200多名调度员的鼠标控制之下。
这个先进的“未来矿山”项目,始于2008年。该项目并不仅仅与某一座矿山相关,而是关系到如何在力拓所有的业务中创造未来价值。其领先之处在于,通过与研究机构和大学合作,把研究成果转化为商业价值,通过领先的技术在矿业生产和运营方面实现跨越式发展,从而增强力拓的竞争优势。
珀斯的远程运营中心于2009年开始试用,2010年正式启用。力拓集团希望借此成为下一代采矿技术的领导者。同时,无人驾驶卡车和火车也成为矿山生产自动化的重要组成部分。力拓认为,它们对安全的保障已为集团节省了最大的成本。
这一切,应当感谢力拓在澳大利亚布里斯班和印度普纳分别建立的卓越运营中心网络。该网络使得集团总部的专业人员可以远程获取来自世界各地的加工厂和矿山的实时运营信息,帮助专业人员预估和防止机械故障和其他影响生产的事件发生,极大提高了生产力和安全性。
力拓集团皮尔巴拉业务总裁Michael Gollschewski对《财经》记者表示:“实现一座矿山生产自动化的实质,是推行渐进式的改善和优化工作,认识到这一点很重要。如果没有强有力的管理团队和有才能的员工队伍去有效而正确的实施,就不会为业务带来额外价值。”
互联网+远程运营监控
力拓集团是全球最大的资源开采和矿产品供应商之一,世界第二大铁矿石生产商,在勘探、开采和加工矿产资源方面堪称巨头。
只要和“矿山”一词联系起来,普通人脑海中产生的第一个联想,很可能还是19世纪40年代美国加利福尼亚淘金潮的图景,或者是20世纪90年代中国山西小煤窑的形象。
但实际上,国际矿山巨头们如今在采选、运输等环节实现的智能化程度之高,早已超乎想象。这让人们惊叹互联网技术使现代工矿业“脱胎换骨”,实现了“运筹帷幄之中,决胜千里之外”。同时,也以更多的安全保障,展示了真正的“工业之美”。
这些坐在大城市空调房里的调度员,依靠鼠标管理矿坑、加工厂、铁路、电力和港口的协调运作,负责调度供水、发电、输电与燃料分配的管理团队和资产健康管理团队,同时负责监控皮尔巴拉铁矿地区固定及移动设备的完备情况。他们还要协助各种设备的维修工作,并预防更大故障。
Michael Gollschewski未透露珀斯远程运营中心的总投资额。但他认为,这样的投资对于力拓未来发展很值得。力拓正在致力于铁矿石扩产,同时还要降低成本,“而我们的工作就是让流程最优化、产出最大化、工作最高效”。
远程运营中心每天监控100万吨矿石的营运,责任重大。凭借顶尖的设施,力拓在铁矿产量不断增长的同时,达到了安全生产和提高效率的目标。控制员与调度员并肩工作,尽量提高矿山、铁路、港口的通信效率,确保公司按照客户要求的质量和货量准时供货。
力拓麾下的每座矿山,都拥有各自不同的生产计划。调度队伍能实时把握全系统的透明运作,对矿山料堆、列车、港口料堆的质量、矿量等资料了如指掌。
这个远程控制中心,无疑是整个矿山开发体系的神经中枢,且是一个从不休息的大脑——它要实行365d×24h式的运转,以协调矿山、铁路、港口和水电网络的运作。
互联网+生产自动化
力拓的矿山自动化系统(MAS),是力拓矿山运营的信息支柱,能把来自不同矿山的数据进行有机整合。同时,MAS使力拓可以采用数学模型和视觉工具,帮助操作人员检查和整合海量数据流,并提供其他方式难以获取的对业务运营的洞察力。通过把采矿数据转换为真正可用的信息,以支持和优化业务运营。
例如,力拓皮尔巴拉铁矿未来要达到3.6亿吨产能,每年需要钻100万个孔,因此由机器人来打孔会更有效率,每个钻孔的数据都会在钻探过程中被同步收集。同样,矿山中的每一项作业都会产生一些数据,所有这些数据都会被传感器记录并传导至数据中心,最后成为公司的资产。
而这些数据,最后被归集到设立在印度普纳的分析卓越中心,中心的数据分析师通过预测运算、机器学习和高级模型,可以在故障发生前诊断出一系列可能出现的问题。这将为力拓减少设备维护成本,降低因意外故障所导致的产量损失。
力拓技术与创新集团CEO李锐格向《财经》记者表示:“这家分析卓越中心将让我们可以最大化地发挥从设备运行中所获数据的价值,使得力拓的业务更易于预测,生产效率和安全性也将随之提高。”
2014年,力拓皮尔巴拉地区的西安吉拉斯,成为世界第一个全自动化钻探的矿山,自动化运营的实施使装卸成本降低了13%,钻探成本降低了10%。
在借助互联网技术的现代矿山中,各种自动化工程机械的“狂派”时代已经来临。《变形金刚》中狂派的推土机、翻斗车等工程机械可以自动行驶、变形,并且合作组装成合体金刚“大力神”的景象,在力拓的矿山中已经有现实版上演。
在力拓的“未来矿山”计划中,远程控制中心不但可以操控每台矿山钻机和翻斗卡车,且每台钻机和卡车之间也可以“对话”,实施同步数据交流,以达到机机协作。
一台满载的自动卡车,比两架坐满人的A330飞机还要重。“每个卡车都是一个机器人,不需要人工驾驶,卡车上也不再设计驾驶室,打孔机也不再有司机,这就是这个行业的未来。” John McGagh告诉《财经》记者,他曾在力拓技术和创新部任研发负责人。
目前,力拓在Yandicoogina、Hope Downs 4和Nammuldi三座矿山部署了57辆无人驾驶卡车。在力拓整个卡车运输体系中,无人驾驶占比并不大,但力拓为此投入不菲。据介绍,自动卡车目前价格非常昂贵,力拓专门建了一座矿山用于运行试验,每辆卡车仅实验阶段就需要花费5000万到1亿美元。
在西澳,力拓还拥有自己的铁路和智能火车,共有24列火车在远程控制中心遥控下,要24小时不停运转,最远的距离往返需要44小时。每列火车都拥有自己的ID号,在驶过无人值守检查点时,仪器会对火车安全状况进行自动检查,然后将数据传回控制中心。
智能火车将开采的赤铁矿运到破碎中心后,铁矿石被逐级破碎、筛选和混矿,最后装船。很少有中国人知道,他们眼里傻大黑粗的铁矿石,竟然经历了这么酷的出生之旅。
“我们这么做,并不是因为好玩,而是因为它们确实能给力拓公司创造价值。” John McGagh称。李锐格则认为,“未来矿山”将把未来世界带到现实中,将人类经验和机器智能相结合,会为力拓的业务提供更多的支持。
尽管“未来矿山”做到了安全和智能,但成本仍是该计划的重要挑战。力拓铁矿集团首席执行官兼力拓集团中日韩业务执行官何彦枢(Andrew Harding)向《财经》记者直言,除了不断满足客户需求,力拓当前面临的最大挑战“仍然是降低成本”。